JP2009185911A

JP2009185911A - ブレーキ構造

Info

Publication number: JP2009185911A
Application number: JP2008026724A
Authority: JP
Inventors: Takuyuki Takahashi; 拓行高橋
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2028-02-06
Also published as: JP4798147B2

Abstract

【課題】第１ロータ及び第２ロータの軸線方向への移動及び傾きに起因したエネルギー損失を低減するとともに、第１回転軸と第２回転軸とを共通化する。
【解決手段】ドライブユニット１１には、第１回転軸１４と第２回転軸１５の軸線とが一致するように第１，第２モータ１２，１３が配設されている。第１モータ１２と第２モータ１３との間に区画されているブレーキ室２１内には、第１，第２ロータ３６，４１、ステータ４３、一対のブレーキディスク４２ａ，４２ｂ、及びピストン５１が収容されている。第１回転軸１４と第１筒部材３１とは、第１回転軸１４が挿入された状態で第１ナット３４によって締結されている。第２回転軸１５と第２筒部材３８とは、第２回転軸１５が挿入された状態で第２ナット３９によって締結されている。第１筒部材３１には、第２モータ側に開口するとともに少なくとも第１ナット３４を収容する凹部３３が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキ構造に係り、詳しくは、それぞれの回転軸の軸線が一致するように配置された第１モータと第２モータとの間に配設されるとともに、第１モータの第１回転軸と一体回転可能な第１ロータ及び第２モータの第２回転軸と一体回転可能な第２ロータの回転を制動するブレーキ構造に関する。

ブレーキ構造として、例えば、それぞれの回転軸の軸線が一致するように配置されるとともに左右の車輪をそれぞれ駆動する２つのモータを有するドライブユニットに搭載されるものがある。そして、図３に示すように、このブレーキ構造１００は、２つのモータとしての第１モータ１０１及び第２モータ１０２の間に設置されている。また、このブレーキ構造１００は、第１モータ１０１の第１回転軸１０３及び第２モータ１０２の第２回転軸１０４にそれぞれスプライン嵌合される第１ロータ１０５及び第２ロータ１０６と、第１ロータ１０５及び第２ロータ１０６を挟むように設けられた一対のブレーキディスク１０８，１０９とを備えている。第１ロータ１０５と第２ロータ１０６との間には軸線方向に移動可能で、なおかつ、回転不能なステータ１０７が設けられている。そして、このブレーキ構造１００では、第１モータ１０１側にピストン１１０が配置されており、図示しない操作手段が操作されてピストン１１０が作動すると、ピストン１１０は第２モータ１０２側に移動してブレーキディスク１０８を押圧する。すると、第１ロータ１０５、第２ロータ１０６、ステータ１０７、及び一対のブレーキディスク１０８，１０９が互いに接触して摩擦力を発生させ、第１回転軸１０３及び第２回転軸１０４の回転を制動する。

また、ブレーキ構造を搭載した駆動装置として、それぞれの駆動軸が軸線方向に一直線上にある２つの走行モータを有し、２つの走行モータの間において、各走行モータの軸にそれぞれブレーキが結合されている駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、その他のブレーキ構造としては、回動軸の外端部に取付体がスプライン嵌合されるとともに、取付体は廻り止め具、及び締結具により抜け出し阻止されているディスクブレーキが提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のディスクブレーキでは、回動軸の外端部とスプライン嵌合している取付体に複数のディスクプレートが嵌合されることで、複数のディスクプレートと回動軸とが一体回転可能に構成されている。
ドイツ特許出願公開ＤＥ１０２００４０３２１６７Ａ１号公報実開昭５４−１０７７８０号公報

ところが、従来のブレーキ構造１００においては、次の、（１）〜（３）のような問題がある。
（１）第１モータ１０１の第１回転軸１０３を支持するベアリングと、ベアリングが取り付けられているハウジングとには寸法公差がある。そして、図４（ａ）に示すように、この寸法公差が集積することで、ブレーキ構造１００が設けられている側とは反対側のベアリング１１２とハウジング１１３との間には隙間Ａが存在するため、第１回転軸１０３は隙間Ａ分だけ軸線方向に移動可能な状態になっている。そのため、第１回転軸１０３にスラスト力が作用した場合には第１回転軸１０３が隙間Ａの分だけ軸線方向に移動し、それに伴って第１ロータ１０５とブレーキディスク１０８とは接触し易くなる。また、このようなベアリングとハウジングとの隙間は、第２回転軸１０４を支持するベアリングにおいても存在している。そのため、従来のブレーキ構造１００においては、非制動時に第１ロータ１０５及び第２ロータ１０６がブレーキディスク１０８，１０９に接触する場合もあり、エネルギー損失が生じるという問題があった。

（２）第１ロータ１０５は軸線方向に移動可能な状態で第１回転軸１０３に結合されており、図４（ｂ）に示すように、第１回転軸１０３に設けられた外スプライン１１４と第１ロータ１０５に設けられた内スプライン１１５との間には隙間Ｓが存在している。そのため、第１ロータ１０５は図４（ｃ）の二点鎖線で示す状態から図４（ｃ）の実線で示す状態のように傾くことがある。そして、図４（ｃ）に示すように、第１ロータ１０５が傾いたときの軸線方向に対する傾き角度θ１は、軸線方向と直交する方向に対する傾き角度θ２と等しく、図４（ｃ）の点線の斜線で図示している三角形Ｖ１と、図４（ｃ）の実線の斜線で図示している三角形Ｖ２とは相似である。そのため、第１ロータ１０５の傾きと第１ロータ１０５の軸線方向への変位量Ｂとには次のような関係式（ａ）が成り立つ。

なお、δ隙間、ｄは第１ロータの厚さ、Ｒは第１ロータの外半径、ｒはスプライン半径である。関係式（ａ）より、第１ロータ１０５をスプライン嵌合する第１回転軸１０３のスプライン半径ｒが小さいほど第１ロータ１０５の軸線方向への変位量Ｂは大きくなる。そして、第１ロータ１０５が傾いて軸線方向に変位した分、第１ロータ１０５はステータ１０７又はブレーキディスク１０８と接触、若しくは第１ロータ１０５とステータ１０７又はブレーキディスク１０８との間のクリアランスが小さくなる。したがって、従来のブレーキ構造１００においては、第１ロータ１０５が回転する際に抵抗を受けてエネルギー損失が増大するという問題がある。なお、第２ロータ１０６の内スプラインと第２回転軸１０４の外スプラインとにおいても隙間は存在するため、第２ロータ１０６とブレーキディスク１０９との間においても、同様にエネルギー損失が生じるという問題がある。

（３）従来のブレーキ構造１００は、ピストン１１０が第１モータ１０１側に配置されているため、第１回転軸１０３を第２回転軸１０４に比べて長くして第１ロータ１０５とスプライン嵌合可能にする。そのため、第１回転軸１０３と第２回転軸１０４とで、別々のものを準備しなければならず経済的に不利であった。そして、仮に、第１，第２回転軸１０３，１０４において同じ長さの軸を用いる場合には、第２回転軸１０４として不必要に長いものを用いることになるため、ドライブユニット全体の幅が広がってしまうという問題もある。

特許文献１では、２つのモータの間に設置されたブレーキ構造について開示するが、（１）〜（３）のような問題の対策に関して示唆する記載は何らない。また、特許文献２では、ディスクプレートが取付体を介して回動軸の外端部に取り付けられている点について開示するのみであり、特許文献２に記載するディスクブレーキが２つのモータの間に配置される点については何ら記載していない。したがって、特許文献２では、（３）のような問題の対策に関して示唆する記載は何らない。

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、第１ロータ及び第２ロータの軸線方向への移動及び傾きに起因したエネルギー損失を低減することができるとともに、第１回転軸と第２回転軸とを共通化することができるブレーキ構造を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、それぞれの回転軸の軸線が一致するように配置された第１モータと第２モータとの間に配設されるとともに、前記第１モータの第１回転軸と一体回転可能な第１ロータ及び前記第２モータの第２回転軸と一体回転可能な第２ロータの回転を制動するブレーキ構造において、前記第１回転軸及び前記第２回転軸をそれぞれ回転自在に支持するベアリングと、前記第１ロータ及び前記第２ロータを挟むように配置され、軸線方向に移動可能であるとともに回転不能な少なくとも一対のブレーキディスクと、前記第１ロータと前記第２ロータとの間に設けられ、軸線方向に移動可能であるとともに回転不能なステータと、前記一対のブレーキディスクよりも第１モータ側に設けられるとともに、前記一対のブレーキディスクのうち第１モータ側のブレーキディスクを前記第１ロータに向けて押圧可能な作動体と、前記第１回転軸が挿入されるとともに前記ベアリングと当接した状態で第１締結部材によって前記第１回転軸と締結され、前記第１ロータがスプライン嵌合されている第１筒部材と、前記第２回転軸が挿入されるとともに前記ベアリングと当接した状態で第２締結部材によって前記第２回転軸と締結され、前記第２ロータがスプライン嵌合されている第２筒部材と、を備え、前記第１筒部材には、前記第２モータ側に開口するとともに少なくとも前記第１締結部材を収容する凹部が形成されていることを要旨とする。

この発明では、作動体が作動すると、第１モータ側のブレーキディスクは第１ロータを押圧して、第１ロータを第２モータ側に移動させてステータに押し付ける。すると、ステータは第２モータ側に移動して第２ロータを押圧するとともに、第２ロータを第２モータ側に移動させて第２モータ側のブレーキディスクに押し付ける。したがって、第１ロータ及び第２ロータは一対のブレーキディスク及びステータと接触して、第１ロータ及び第２ロータと、一対のブレーキディスク及びステータとの間で摩擦が発生し、第１ロータ及び第２ロータの回転は制動される。

また、第１筒部材及び第２筒部材は、移動が規制されたベアリングにそれぞれ当接しているため第１回転軸及び第２回転軸の軸線方向への移動は規制される。したがって、非制動時に第１ロータ及び第２ロータが軸線方向へ移動することが抑制されるため、第１ロータ及び第２ロータが非制動時にブレーキディスクと接触することで生じるエネルギー損失を低減できる。

また、第１回転軸及び第２回転軸の径が従来と同じであっても、第１筒部材及び第２筒部材にそれぞれ第１ロータ及び第２ロータがスプライン嵌合されている分、第１ロータ及び第２ロータの外半径と第１筒部材及び第２筒部材のスプライン半径との差は、従来に比べて小さい。したがって、第１ロータ及び第２ロータが傾いたとしても、第１ロータ及び第２ロータの軸線方向の変位量は小さく、第１ロータ及び第２ロータがブレーキディスクから余分な抵抗を受けることで生じるエネルギー損失を低減できる。

また、凹部内で、第１筒部材は第１締結部材によって第１回転軸と締結されており、第１回転軸の長さに拘わらず第１ロータは第１筒部材とスプライン嵌合して、第１ロータと第１回転軸とは一体回転することができる。したがって、第２回転軸と同じ長さのものを第１回転軸として用いることができるため、支障なく第１回転軸と第２回転軸とを共通化することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記凹部は、前記第１締結部材及び前記第２締結部材を収容可能に形成され、前記凹部内には、前記第２締結部材も収容されていることを要旨とする。

この発明では、第２締結部材は凹部内に収容される。したがって、第１筒部材と第２筒部材との間に第２締結部材を配置するための間隔を空ける必要はないため、ブレーキ構造が搭載された駆動装置の長さは従来と同じままで、第１回転軸と第２回転軸とを共通化することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記第１筒部材の第１モータ側端部の径及び前記第２筒部材の第２モータ側端部の径は、それぞれ前記ベアリングの内輪の径と同じに形成され、湿式ブレーキとして用いられることを要旨とする。

この発明では、第１筒部材及び第２筒部材がそれぞれベアリングと当接する状態で第１回転軸及び第２回転軸に締結されても、オイルはベアリングの内輪と転動体との摺動部にまで円滑に流れ込むことができる。

本発明によれば、第１ロータ及び第２ロータの軸線方向への移動及び傾きに起因したエネルギー損失を低減することができるとともに、第１回転軸と第２回転軸とを共通化することができる。

以下、本発明をバッテリ式フォークリフト用ドライブユニットのブレーキ構造に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、バッテリ式フォークリフトの駆動装置としてのドライブユニット１１には、左側車輪を駆動する第１モータ１２と右側車輪を駆動する第２モータ１３とが直列、すなわち、第１モータ１２の第１回転軸１４と第２モータ１３の第２回転軸１５との軸線が一致するように配置されている。そして、第１モータ１２の第１回転軸１４及び第２モータ１３の第２回転軸１５としては共通のものが用いられている。ドライブユニット１１は、第１ハウジング１６及び第２ハウジング１７がボルト１８によって接合されている。第１ハウジング１６及び第２ハウジング１７にはそれぞれその内周から内側に突出するように延びる第１隔壁１９及び第２隔壁２０が設けられるとともに、オイルを貯留可能なブレーキ室２１を第１モータ１２と第２モータ１３との間に区画している。

ブレーキ室２１内には、第１モータ側から第１回転軸１４の突出端部２２が延びるとともに、第２モータ側から第２回転軸１５の突出端部２３が延びている。なお、本実施形態では、図１の左側を第１モータ側とするとともに図１の右側を第２モータ側として説明する。第１回転軸１４は第１隔壁１９に装着されている一対の第１ベアリング２４によって回転自在に支持されている。第２回転軸１５は第２隔壁２０に装着されている一対の第２ベアリング２５によって回転自在に支持されている。なお、図１では、ブレーキ室２１に近い側の第１ベアリング２４及び第２ベアリング２５のみ図示する。そして、第１隔壁１９のブレーキ室２１側壁面とは反対側の壁面には、ボルト２６によって蓋部材２７が締結されるとともに、第１ベアリング２４は第１隔壁１９と蓋部材２７とによって挟持固定されている。また、第２隔壁２０のブレーキ室２１側壁面とは反対側の壁面にはボルト２８によって蓋部材２９が締結されるとともに、第２ベアリング２５は第２隔壁２０と蓋部材２９とによって挟持固定されている。

第１回転軸１４の突出端部２２には、外スプライン３０が形成されるとともに、外スプライン３０よりも先端側に図示しない雄ねじ部が形成されている。そして、突出端部２２は、第１筒部材３１内に挿入されるとともに第１筒部材３１とスプライン嵌合している。

第１筒部材３１には、中間部にテーパ部３２が形成されるとともに、第１モータ１２側の端部３１ａの径Ｓ１は第１ベアリング２４の内輪の径Ｐ１と同一となるように設定されている。また、第１筒部材３１には、第２モータ１３側に開口する凹部３３が形成されるとともに、凹部３３内には突出端部２２の図示しない雄ねじ部が突出している。そして、突出端部２２の雄ねじ部に第１締結部材としての第１ナット３４が螺着されている。第１ナット３４は第１筒部材３１を第１ベアリング２４に対して押し付けた状態で、第１回転軸１４と第１筒部材３１とを締結している。第１筒部材３１の外周部には外スプライン３５が形成されるとともに、円環状の第１ロータ３６とスプライン嵌合している。なお、第１筒部材３１のスプライン半径ｒ１は、第１モータ１２側の端部の径Ｓ１よりも大きくなるように形成されている。

第１ロータ３６は、第１筒部材３１と一体回転可能であるとともに、第１回転軸１４の軸線方向に摺動可能に構成されている。また、第１ロータ３６がスプライン嵌合されている第１筒部材３１のスプライン半径ｒ１は第１回転軸１４の半径よりも大きい。そのため、第１回転軸１４に第１ロータ３６がスプライン嵌合している場合に比べて第１ロータ３６の外半径Ｒ１と、第１筒部材３１におけるスプライン半径ｒ１との差（第１ロータ３６のリング幅）は、小さくなっている。

一方、第２回転軸１５の突出端部２３には、外スプライン３７が形成されるとともに、外スプライン３７よりも先端側に図示しない雄ねじ部が形成されている。突出端部２３は、雄ねじ部が突出するように第２筒部材３８に挿入されるとともに第２筒部材３８とスプライン嵌合している。

第２筒部材３８は第２モータ１３側の端部３８ａの径Ｓ２が第２ベアリング２５の内輪の径Ｐ２と同じに設定されている。第２筒部材３８は、突出端部２３の雄ねじ部に螺着している第２締結部材としての第２ナット３９によって第２ベアリング２５に押し付けられるとともに第２回転軸１５と締結されている。そして、第１筒部材３１の凹部３３は第２筒部材３８と対向するように開口するとともに第１ナット３４及び第２ナット３９の両方とも収容可能に構成されている。そのため、第２ナット３９及び第２ナット３９よりも第１モータ１２側に延びる突出端部２３の部位は第１筒部材３１の凹部３３内に収容されている。また、第２筒部材３８の外周部には外スプライン４０が形成されるとともに、円環状の第２ロータ４１とスプライン嵌合している。なお、第２筒部材３８のスプライン半径ｒ２は、第２モータ１３側の端部の径Ｓ２よりも大きくなるように形成されている。

第２ロータ４１は、第２回転軸１５と一体回転可能であるとともに、第２回転軸１５の軸線方向に摺動可能に構成されている。また、第２ロータ４１がスプライン嵌合されている第２筒部材３８のスプライン半径ｒ２は第２回転軸１５の半径よりも大きい。そのため、第２回転軸１５に第２ロータ４１がスプライン嵌合している場合に比べて第２ロータ４１の外半径Ｒ２と、第２筒部材３８におけるスプライン半径ｒ２との差（第２ロータ４１のリング幅）は、小さくなっている。

また、ブレーキ室２１内には、第１ロータ３６と第２ロータ４１とを間に挟むように一対の環状のブレーキディスク４２ａ，４２ｂが設けられるとともに、第１ロータ３６と第２ロータ４１との間には環状のステータ４３が設けられている。

一対のブレーキディスク４２ａ，４２ｂには、それぞれ第１ロータ３６及び第２ロータ４１と対向する面に図示しない摩擦材が貼り付けられるとともに、第１ロータ３６及び第２ロータ４１の間に図示しないクリアランスが設定されている。ブレーキディスク４２ａ，４２ｂには、ブレーキディスク４２ａ，４２ｂが回転不能で、かつ、軸線方向に摺動可能となるように、それぞれの外周部に複数の突起部４４，４５が形成されている。そして、突起部４４，４５は第１ハウジング１６又は第２ハウジング１７に形成された図示しない溝部と嵌合している。

ステータ４３には、第１ロータ３６と対向する面及び第２ロータ４１と対向する面にそれぞれ図示しない摩擦材が貼り付けられている。ステータ４３には、ステータ４３が回転不能で、かつ、軸線方向に摺動可能となるようにその外周部に複数の突起部４６が形成されている。そして、突起部４６は第１ハウジング１６の内側に形成された図示しない溝部と嵌合するとともに、スプリングピン４７が挿通可能な孔４８が形成されている。

スプリングピン４７の両側において、ステータ４３とブレーキディスク４２ａ，４２ｂとの間、及びステータ４３とブレーキディスク４２ａ，４２ｂとの間には、第１、第２リターンスプリング４９，５０が設けられている。スプリングピン４７は、その両側において、第１、第２リターンスプリング４９，５０を支持している。なお、第１、第２リターンスプリング４９，５０は、非制動時にブレーキディスク４２ａ，４２ｂと第１ロータ３６及び第２ロータ４１との間にクリアランスを確保するように、それぞれのブレーキディスク４２ａ，４２ｂを第１ロータ３６及び第２ロータ４１から離間させる方向に付勢している。

そして、第１モータ１２に近いブレーキディスク４２ａと第１隔壁１９との間には、ブレーキディスク４２ａを第１ロータ３６に向けて押圧可能な作動体としてピストン５１が設けられている。ピストン５１は第１隔壁１９に固定されている固定リング５２と、回動自在で、なおかつ、軸線方向に移動可能なカムリング５３と、固定リング５２及びカムリング５３によって転動可能に挟持されている鋼球５４とから構成されている。なお、固定リング５２、カムリング５３、及び鋼球５４の構成は、特開２０００−２８９５８８号公報で開示する固定リング、カムリング、鋼球と同等に構成されている。そして、固定リング５２及びカムリング５３には、互いに対向する端面にそれぞれ固定カム溝５５及び可動カム溝５６が形成されている。カムリング５３は、図示しない操作機構が操作されると回転するように構成されるとともに、回転するとブレーキディスク４２ａ側に移動してブレーキディスク４２ａを押圧するように構成されている。

なお、第１回転軸１４の長さが、第１ロータ３６にまで到達しないような長さであっても、第１回転軸１４は第１筒部材３１を介して第１ロータ３６と結合されている。したがって、第１回転軸１４及び第２回転軸１５として、同じ長さのものを用いても、第１ロータ３６は第１回転軸１４と一体に回転するように構成されている。また、第１回転軸１４及び第２回転軸１５の突出端部２２，２３とは反対側に存在する第１，第２回転軸１４，１５の図示しない出力側端部は、はすば歯車を有する図示しない歯車機構と連係するように接続されている。そして、歯車機構は、第１回転軸１４及び第２回転軸１５が回転すると、その回転力をフォークリフトの左右輪に伝達するように構成されている。

次に、このように構成されたドライブユニット１１の作用について説明する。
ドライブユニット１１は第１モータ１２の第１回転軸１４及び第２モータ１３の第２回転軸１５を回転させ、その回転力を歯車機構を介して図示しないバッテリ式フォークリフトの左右両輪に伝達し、バッテリ式フォークリフトを走行させる。そして、フォークリフトの走行中、フォークリフトを加速又は減速させる場合、はすば歯車を有する歯車機構から第１回転軸１４及び第２回転軸１５にスラスト力が加えられる。このとき、第１回転軸１４が軸線方向に沿いつつ図１における左側に移動しようとしても、第１筒部材３１は第１ベアリング２４と当接しているため、第１回転軸１４の移動は規制される。また、同様に、第２回転軸１５が軸線方向に沿いつつ図１における右側に移動しようとしても、第２筒部材３８は第２ベアリング２５と当接しているため、第２回転軸１５の移動は規制される。したがって、フォークリフトの加減速時に、第１回転軸１４及び第２回転軸１５にスラスト力が加えられても、第１ロータ３６及び第２ロータ４１が軸線方向に移動することは規制される。その結果、非制動時に、第１ロータ３６及び第２ロータ４１がそれぞれブレーキディスク４２ａ，４２ｂに接触することで生じるエネルギー損失を低減できる。

また、第１ロータ３６と第１筒部材３１との間、及び第２ロータ４１と第２筒部材３８との間にはスプライン同士の隙間が存在しているため、例えば、第１ロータ３６及び第２ロータ４１に振動が加えられることで第１ロータ３６及び第２ロータ４１が傾くことがある。しかし、図１に示すように、第１ロータ３６は第１筒部材３１とスプライン嵌合しており、スプライン半径ｒ１は第１回転軸１４の半径よりも大きいため第１ロータ３６の外半径Ｒ１と第１筒部材３１のスプライン半径ｒ１との差は小さい。そのため、第１ロータ３６が傾いた場合であっても、第１ロータ３６の軸線方向の変位量は小さい。したがって、第１ロータ３６とステータ４３、及びブレーキディスク４２ａとの間にクリアランスを確保でき、第１ロータ３６が傾いてステータ４３又はブレーキディスク４２ａから余分な抵抗を受けることで生じるエネルギー損失を低減することができる。なお、第２ロータ４１においても、第２ロータ４１の外半径Ｒ２と第２筒部材３８のスプライン半径ｒ２との差は従来のブレーキ構造よりも小さいため、第２ロータ４１がステータ４３又はブレーキディスク４２ｂから余分な抵抗を受けることで生じるエネルギー損失を低減できる。

また、ドライブユニット１１の図示しない操作機構が操作されてカムリング５３が回転すると、カムリング５３は第２モータ側に移動して、第１モータ側のブレーキディスク４２ａを押圧する。すると、ブレーキディスク４２ａは、第１ロータ３６を押圧して第２モータ側に移動させ、ステータ４３に押し付ける。そして、ステータ４３は第１ロータ３６に押圧されて第２モータ側に移動して第２ロータ４１を押圧するとともに、第２ロータ４１は第２モータ側に移動して第２モータ側のブレーキディスク４２ｂに押し付けられる。したがって、第１ロータ３６はブレーキディスク４２ａ及びステータ４３と接触するとともに、第２ロータ４１はブレーキディスク４２ｂ及びステータ４３と接触する。そして、第１ロータ３６とブレーキディスク４２ａ、ステータ４３との間、及び第２ロータ４１とブレーキディスク４２ｂ、ステータ４３との間に摩擦が発生する。その結果、第１ロータ３６及び第２ロータ４１は制動され、フォークリフトは停止する。

この実施形態では、以下の効果を得ることができる。
（１）第１筒部材３１は第１ベアリング２４と当接した状態で第１回転軸１４と締結されている。第２筒部材３８は第２ベアリング２５と当接した状態で第２回転軸１５と締結されている。したがって、非制動時に、第１ロータ３６及び第２ロータ４１が軸線方向に移動することは規制され、第１ロータ３６及び第２ロータ４１が非制動時にそれぞれブレーキディスク４２ａ，４２ｂに接触することで生じるエネルギー損失を低減できる。

（２）第１ロータ３６は、第１回転軸１４が挿入されている第１筒部材３１とスプライン嵌合している。第２ロータ４１は、第２回転軸１５が挿入されている第２筒部材３８とスプライン嵌合している。したがって、第１ロータ３６及び第２ロータ４１がステータ４３又はブレーキディスク４２ａ，４２ｂから無駄な抵抗を受けることで生じるエネルギー損失を低減できる。

（３）第１回転軸１４は第１筒部材３１に挿入されるとともに、凹部３３内に突出端部２２が突出した状態で第１筒部材３１と締結されている。そして、第１ロータ３６は、突出端部２２の先端よりも第２モータ１３側の位置で、第１筒部材３１とスプライン嵌合している。したがって、第１回転軸１４と第２回転軸１５とを共通化しても、第１ロータ３６を第１回転軸１４と一体回転可能に構成できる。

（４）凹部３３は、第１ナット３４及び第２ナット３９の両方とも収容している。したがって、第１筒部材３１と第２筒部材３８との間に第２ナット３９を配置するための間隔を空ける必要はないため、ドライブユニット１１の軸線方向寸法は従来と同じままで、第１回転軸１４と第２回転軸１５とを共通化することができる。

（５）第１ロータ３６、第２ロータ４１、一対のブレーキディスク４２ａ，４２ｂ、ステータ４３を収容するブレーキ室２１には、オイルが貯留されている。そして、第１筒部材３１の第１モータ１２側の端部３１ａの径Ｓ１は第１ベアリング２４の内輪の径Ｐ１と同じに設定されている。また、第２筒部材３８の第２モータ１３側の端部３８ａの径Ｓ２は第２ベアリング２５の内輪の径Ｐ２と同じに設定されている。したがって、オイルは第１ベアリング２４及び第２ベアリング２５における、内輪と転動体との摺動部にまで円滑に流れ込むことができるため、第１ベアリング２４及び第２ベアリング２５の耐久性が低下することを抑制できる。

（６）ここで、ボルトによって第１筒部材３１及び第２筒部材３８をそれぞれ第１回転軸１４及び第２回転軸１５に締結する場合、ボルトを螺入可能なねじ穴を回転軸に形成する必要がある。ところが、第１締結部材として第１ナット３４を用いるとともに第２締結部材として第２ナット３９を用いているため、第１回転軸１４及び第２回転軸１５にねじ穴を形成する必要がなく、第１回転軸１４及び第２回転軸１５の強度が低下することを抑制できる。

（７）第１筒部材３１のスプライン半径ｒ１は、第１モータ１２側の端部３１ａの径Ｓ１よりも大きくなるように形成されている。第２筒部材３８のスプライン半径ｒ２は、第２モータ１３側の端部３１ａの径Ｓ２よりも大きくなるように形成されている。したがって、第１ベアリング２４及び第２ベアリング２５の内輪の径と同じ径で、なおかつ、径が一定に形成された第１筒部材及び第２筒部材を用いる場合に比べて、第１筒部材３１及び第２筒部材３８のスプライン半径ｒ１，ｒ２を大きくすることができる。その結果、第１ロータ３６及び第２ロータ４１が傾いたときの第１ロータ３６及び第２ロータ４１の軸線方向の変位量を小さくすることができる。

実施の形態は、前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 第１筒部材の形状を変更してもよいし、第２筒部材の形状を変更してもよい。例えば、第１筒部材３１の第１モータ１２側端部の径を第１ベアリング２４の内輪の径よりも大きくしてよいし、第２筒部材３８の第２モータ１３側の端部の径を第２ベアリング２５の内輪の径よりも大きくしてよい。ただし、この場合、第１ベアリング２４及び第２ベアリング２５における内輪と転動体との間に流れ込むオイルの流路を完全に遮断しない程度にする必要がある。また、ピストン５１と干渉することなく、なおかつ、第１ロータ３６のリング幅が小さくなっても目的とする耐久性を十分確保できるのであれば、第１筒部材３１の第２モータ１３側端部３８ａの径を拡大してもよい。第２ロータ４１のリング幅が小さくなっても目的とする耐久性を十分確保できるのであれば、第２筒部材３８の第１モータ１２側の端部の径を拡大してもよい。また、第１筒部材の外径が一定となるように第１筒部材を形成してもよいし、第２筒部材の外径が一定となるように第２筒部材を形成してもよい。

○ 第１筒部材の凹部外に第２締結部材を配置してもよい。この場合、例えば、ステータ４３の厚みを厚くして、第１ロータ３６と第２ロータ４１との間に第２締結部材を配置可能な間隔を確保する。

○ 第１締結部材及び第２締結部材として用いる部材を変更してもよい。例えば、第１ナット３４の代わりに第１ボルトを用いるとともに第１ボルトを螺入可能なねじ穴を第１回転軸１４に形成し、第１ボルトをねじ穴に螺入することで第１筒部材３１を第１ベアリング２４に押し付けた状態で第１回転軸１４と締結してもよい。また、第２ナット３９の代わりに第２ボルトを用いるとともに第２ボルトを螺入可能なねじ穴を第２回転軸１５に形成し、第２ボルトをねじ穴に螺入することで第２筒部材３８を第２ベアリング２５に押し付けた状態で第２回転軸１５と締結してもよい。ただし、この場合、第１回転軸１４及び第２回転軸１５が目的とする強度を十分に確保できるように、第１回転軸１４及び第２回転軸１５に形成するねじ穴の深さや径を設計する必要がある。

○ 第１ロータ及び第２ロータを軸線方向に複数に分割してもよい。この場合、分割された複数の第１ロータの間に摩擦材が貼り付けられた円環状の中間プレートを介在させるとともに、分割された複数の第２ロータの間に摩擦材が貼り付けられた円環状の中間プレートを介在させる。そして、カムリング５３が第２モータ側に移動してブレーキディスク４２ａを押圧すれば、複数の第１ロータはブレーキディスク４２ａ、ステータ４３、及び中間プレートと接触して第１ロータの回転は制動されるとともに複数の第２ロータはブレーキディスク４２ｂ、ステータ４３、及び中間プレートと接触して第２ロータの回転は制動される。

○ ブレーキディスクを第１ロータに向けて押圧可能な作動体の構成を変更してもよい。例えば、図２に示すように、ブレーキディスク４２ａ，４２ｂと第１隔壁１９との間にピストン５７を設ける。そして、ピストン５７の外周部に環状の受圧部５８を設けるとともに、受圧部５８と対向するブレーキ室２１の第１モータ側隅部に突条５９を設ける。さらに、受圧部５８と突条５９との間に圧力作用室６０を区画する。この構成では、制動時には圧力作用室６０に油を供給して圧力作用室６０内をブレーキ室２１よりも高圧にすることでピストン５７を第１モータ１２側に移動させるとともに、非制動時には圧力作用室６０内の圧力を下げて圧力作用室６０内をブレーキ室２１と同じ圧力にすることでピストン５７をブレーキディスク４２ａ，４２ｂから離間させる。また、圧力作用室６０内の圧力を調整するために供給する流体として、油の代わりにエアを用いてもよい。

○ 第１回転軸を回転自在に支持できるのであれば、第１ベアリングの形式についてはとくに限定されない。また、同様に、第２回転軸を回転自在に支持できるのであれば、第２ベアリングの形式についてはとくに限定されない。例えば、第１ベアリングとして、ころ軸受を用いてもよいし、第２ベアリングとして、ころ軸受を用いてもよい。

○ 本発明は、直列に配置された第１モータ及び第２モータを駆動源として用いるものであれば、バッテリ式フォークリフト用ドライブユニット以外の装置のブレーキ構造として用いてもよい。本発明を、例えば、フォークリフト以外の産業車両の走行を駆動する駆動装置のブレーキ構造として用いてもよい。

○ 要求する制動力が比較的小さい装置のブレーキ構造として本発明を用いるのであれば、本発明を乾式ブレーキとしてもよい。

本実施形態のブレーキ構造の部分破断模式断面図。別の実施形態におけるブレーキ構造の模式部分断面図。従来のブレーキ構造を示す部分破断模式断面図。（ａ）は、従来のブレーキ構造を備えたドライブユニットにおいて、ベアリングによる第１モータの第１回転軸の支持状態を示す部分模式断面図、（ｂ）は、第１回転軸と第１ロータとがスプラインで嵌合されている状態を示す模式図、（ｃ）は第１ロータが傾いた状態を示す模式図。

符号の説明

１２…第１モータ、１３…第２モータ、１４…第１回転軸、１５…第２回転軸、２４…第１ベアリング、２５…第２ベアリング、３１…第１筒部材、３４…第１締結部材としての第１ナット、３６…第１ロータ、３８…第２筒部材、３９…第２締結部材としての第２ナット、４１…第２ロータ、４２ａ…ブレーキディスク、４２ｂ…ブレーキディスク、４３…ステータ、５１…作動体としてのピストン。

Claims

それぞれの回転軸の軸線が一致するように配置された第１モータと第２モータとの間に配設されるとともに、前記第１モータの第１回転軸と一体回転可能な第１ロータ及び前記第２モータの第２回転軸と一体回転可能な第２ロータの回転を制動するブレーキ構造において、
前記第１回転軸及び前記第２回転軸をそれぞれ回転自在に支持するベアリングと、
前記第１ロータ及び前記第２ロータを挟むように配置され、軸線方向に移動可能であるとともに回転不能な少なくとも一対のブレーキディスクと、
前記第１ロータと前記第２ロータとの間に設けられ、軸線方向に移動可能であるとともに回転不能なステータと、
前記一対のブレーキディスクよりも第１モータ側に設けられるとともに、前記一対のブレーキディスクのうち第１モータ側のブレーキディスクを前記第１ロータに向けて押圧可能な作動体と、
前記第１回転軸が挿入されるとともに前記ベアリングと当接した状態で第１締結部材によって前記第１回転軸と締結され、前記第１ロータがスプライン嵌合されている第１筒部材と、
前記第２回転軸が挿入されるとともに前記ベアリングと当接した状態で第２締結部材によって前記第２回転軸と締結され、前記第２ロータがスプライン嵌合されている第２筒部材と、を備え、
前記第１筒部材には、前記第２モータ側に開口するとともに少なくとも前記第１締結部材を収容する凹部が形成されていることを特徴とするブレーキ構造。
前記凹部は、前記第１締結部材及び前記第２締結部材を収容可能に形成され、
前記凹部内には、前記第２締結部材も収容されている請求項１に記載のブレーキ構造。
前記第１筒部材の第１モータ側端部の径及び前記第２筒部材の第２モータ側端部の径は、それぞれ前記ベアリングの内輪の径と同じに形成され、
湿式ブレーキとして用いられる請求項１又は請求項２に記載のブレーキ構造。